深入理解MOSFET规格书及应用设计
mosfet简介
文章推荐：深入理解mosfet规格书/datasheet
■mosfet的全称为：metal oxide semiconductor field-effect transistor，中文通常称之为，金属-氧化层-半导体-场效晶体管.
■mosfet最早出现在大概上世纪60年代，首先出现在模拟电路的应用。
■功率mosfet在上世纪80年代开始兴起，在如今电力电子功率器件中，无疑成为了最重要的主角器件。
mosfet的一些主要参数
■耐压：通常所说的vds，或者说是击穿电压。那么一般mos厂家是如何来定义这个参数的呢？
■上面这个例子显示，当驱动电压为0，vds达到200v的时候，id这个电流达到了250ua，这个时候认为已经达到击穿电压。
■不同的厂家对此定义略有不同，但是基本上来说，当电压超过击穿电压，mos的漏电流就会急剧上升。
■导通电阻：
■mosfet在导通之后，其特性可以近似认为是一个电阻
■上面这个例子表示，在驱动电压为10v的时候，导通电阻为0.18欧姆
■导通电阻的温度关系：
■mos的导通电阻随温度上升而上升，下图显示该mos的导通电阻在结温为140度的时候，为20度时候的2倍。
■导通阀值电压：就是当驱动电压到达该值之后，可认为mos已经开通。
■上面这个例子，可以看到当vgs达到2-4v的时候，mos电流就上升到250ua。这时候可认为mos已经开始开通。
■驱动电压和导通电阻，最大导通电流之间的关系
■从下图可以看到，驱动电压越高，实际上导通电阻越小，而且最大导通电流也越大
■导通阀值电压随温度上升而下降
■mosfet的寄生二极管
■寄生二极管比较重要的特性，就是反向恢复特性。这个在zvs，同步整流等应用中显得尤为重要。
■mosfet的寄生电容
■这三个电容的定义如下：
■mos的寄生电容都是非线性电容，其容值和加在上面的电压有关。所以一般的mos厂家还会用另外一个参数来描述这个特性：
■用电荷来描述
mosfet的驱动技术
■mos虽然是电压型驱动，但是由于寄生电容的存在，必须要求驱动电路提供一定的驱动电流。
■较小的驱动电流，会导致mos的gs电压上升缓慢，降低了开关速度，提高了开关损耗。
■米勒电容cgd
■米勒电容虽然看起来很小，但是对驱动的影响很大，特别在vds比较高的场合。但是在zvs和同步整流等应用中，由于vds会在驱动上来之前，下降到零，就不存在这个问题。
■上面的例子定义驱动能力为峰值电流（在特定条件下）
■有些厂商就用内阻来定义驱动能力。
■当ic本身的驱动能力不足的时候，就需要外加驱动电路来增强驱动能力，以达到快速开关mos的需求
■1.采用分立器件，比如图腾柱。
■2.采用集成的驱动ic.
■mosfet的低端（low side）驱动：
■所谓低端驱动，就是驱动电路的参考地，就是mos的s端。
■低端驱动，电路往往比较简单，除了驱动能力之外，还是需要注意一些细节。
■mosfet的高端（high side)驱动
■很多情况下，mosfet的s极并不是ic的参考地，比如buck开关管，桥式电路的上管……
■自举驱动，利用自举电路，自动抬升供电电压。自举的驱动芯片种类很多，但是需要注意其耐压。
■对于二极管整流的buck，自举驱动需要注意的问题。
■利用变压器隔离驱动：
■对于浮地的mos，或者和ic隔离的mos，通常可以采用变压器隔离驱动
■变压器隔离驱动的关键：
■变压器隔离驱动关键考虑的问题，就是变压器的复位，比较常用是利用隔直电容来复位，但是需要注意的是，采用隔直电容之后，有可能变压器传递的电压幅度和占空比有关。需要考虑变压器的变比。
■对于跨初次级的驱动变压器，还需要考虑其耐压的问题。
■利用简单倍压电路来抬升驱动电压。
■下图的驱动电路，可以传递大占空比的驱动信号，而且可以让驱动电压不下降。
■隔直电容带来的问题：
■由于隔直电容会储存能量，所以在驱动消失之后，隔直电容会和变压器产生谐振，导致驱动电路传递错误的驱动信号。
■为了降低这个问题的影响。可以利用这些电阻来阻尼这个震荡。
■对具有隔直电容的驱动电路，有些ic会植入soft stop的功能：在关机时候，让驱动的占空比逐渐降低到0.
■为了避免这个隔直电容带来的问题，可以采用无电容的变压器驱动电路。
■如果用ic直接驱动变压器，那么需要注意：
■同步整流驱动，需要注意逻辑的问题
■同步整流2个管子的驱动关系为互补，但是当主管长时间关断的时候，整流管就会出现长时间导通的情况。
■所以在关机的时候，不能简单的把主管驱动信号置低，而要同时把整流管的驱动信号也置低。
■mos的并联驱动，并联驱动要尽量保证每个管子的驱动线对称。
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■导通电阻：
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■导通阀值电压：就是当驱动电压到达该值之后，可认为mos已经开通。
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■用电荷来描述
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■较小的驱动电流，会导致mos的gs电压上升缓慢，降低了开关速度，提高了开关损耗。
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